环境：Spring5.3.23
Spring 在各大公司基本上都是标配，它提供了丰富的功能和灵活性，但在使用过程中如果不注意性能优化，可能会导致系统运行缓慢或出现其他问题。以下是一些 Spring 编程中性能优化的实际案例：
使用 AOP 实现日志记录优化
在 Spring 中，可以使用 AOP（面向切面编程）来实现日志记录的优化。在系统中有大量的日志记录时，如果每个请求都进行日志记录，会占用大量的系统资源，导致系统性能下降。因此，可以使用 AOP 技术，根据一定的条件对日志记录进行筛选和优化。例如，可以定义一个切面（Aspect），在切面中实现日志记录的功能，并根据一定的条件判断是否需要进行日志记录。这样可以避免每个请求都进行日志记录，从而提高系统的性能。示例代码如下：
优化前：
@Service public class UserService { private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(UserService.class) ; @Resource private UserRepository userRepository ;
public User queryById(long userId) { User user = this.userRepository.findById(userId) ; log.info("queryById - User - {}", user) ; return user ; } }
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在优化前的代码中，我们直接打印用户信息到日志中。
接下来，我们将使用 AOP 来实现日志记录的优化。首先，我们需要定义一个切面(Aspect)，在切面中实现日志记录的功能，并根据一定的条件判断是否需要进行日志记录。以下是优化后的代码示例：
优化后：
@Aspect @Component public class UserServiceAspect { @Pointcut("execution(* query*(long))") private void log() {} @Before("log()") public void logBefore(JoinPoint joinPoint) { long userId = (int) joinPoint.getArgs()[0] ; // 只有当userId不合规才打印日志 if (userId <= 0) { log.info("queryById - start - userId: {}", userId) ; } } @AfterReturning(pointcut = "execution(public User query*(long))", returning = "user") public void logAfter(JoinPoint joinPoint, User user) { // 只有查询到用户了才记录用户信息到日志 if (user != null) { long userId = (int) joinPoint.getArgs()[0] ; log.info("queryById - end - userId={}, user info={}", userId, user); } } }
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通过切面，我们就可以根据条件筛选出需要日志记录的请求，避免了对所有请求都进行日志记录，从而提高系统的性能。
使用二级缓存
在 Spring 框架中，可以使用二级缓存来优化数据的访问性能。二级缓存是指将数据缓存在内存中，以避免频繁的数据库访问操作。在 Spring 中，可以使用 @Cacheable 注解将一个方法标记为可缓存的，这样该方法的返回值就会被缓存在内存中。当同一个方法被调用时，直接从缓存中获取返回值，而不需要再次访问数据库。这样可以减少数据库访问次数，从而提高系统的性能。
优化前：
@Service public class UserService { @Resource private UserRepository userRepository ;
public User queryById(long userId) { User user = this.userRepository.findById(userId) ; return user ; } }
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优化前每次获取用户都会从数据库中查询。
接下来，我们将使用二级缓存来实现数据访问的优化。首先，我们需要定义一个缓存管理器（CacheManager），用于管理缓存。以下是优化后的代码示例：
优化后：
// 为了方便演示，这里我们自定义一个缓存管理器@Configuration public class CacheConfig { @Bean public CacheManager cacheManager() { return new ConcurrentMapCacheManager("user") ; } }
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接下来，我们需要在 UserService 中注入 CacheManager，并使用 @Cacheable 注解将 queryById 方法标记为可缓存的。
以下是优化后的代码示例：
@Service @CacheConfig(cacheManager = "cacheManager") // 注入CacheManager public class UserService { @Resource private UserRepository userRepository ; @Autowired private CacheManager cacheManager;
// 标记为可缓存的，并指定缓存值和键 @Cacheable(value = "user", key = "#userId") public User queryById(long userId) { User user = userRepository.findById(userId) ; return user ; } }
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这样，该方法的返回值会被缓存在内存中，当同一个方法的调用时，直接从缓存中获取返回值，而不需要再次访问数据库。这样可以减少数据库访问次数，从而提高系统的性能。
减少数据库查询次数
在一个订单管理系统中，有一个订单详细信息（OrderDetail）实体，该实体与订单表（Order）在数据库中有 1 对 1 的关系。在获取订单详细信息时，不需要每次都查询 Order 表。通过使用 JPA 的 fetch 属性，可以将 Order 表的数据在一次查询中一并获取。这样，每个订单详细信息实体只会引发一次数据库查询，而不是之前的每次获取都查询。
优化前：
@Repository public interface OrderRepository extends JpaRepository<Order, Long> { Order findByOrderId(Long orderId); }@Service public class OrderService {
@Resource private OrderRepository orderRepository; public Order getOrderById(Long orderId) { return orderRepository.findByOrderId(orderId); }
}
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上面每次获取订单都会发送多条 SQL 进行数据查询。
优化后：
@Repository public interface OrderRepository extends JpaRepository<Order, Long> {
@Select("SELECT o.*, od.* FROM Order o LEFT JOIN o.orderDetails od WHERE o.id = ?1") Order findWithOrderDetailsByOrderId(Long orderId);
}
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这样，我们只需一次数据库查询就可以获取到订单及其所有详细信息。
使用多线程池
在 Spring 框架中，可以使用多线程池来优化任务的执行性能。当系统中有大量的异步任务需要执行时，如果每个任务都创建一个新的线程来执行，会导致系统资源浪费和性能下降。因此，可以使用多线程池来管理任务的执行。在 Spring 中，可以使用 ThreadPoolTaskExecutor 来实现多线程池的配置和管理。这样可以避免每个任务都创建新的线程，从而提高系统的性能。
优化前：
@Service public class UserService { @Resource private UserRepository userRepository ;
@Override public List<User> getUsers() { List<User> users = userRepository.findAll(); for (User user : users) { // 处理用户数据 } return users ; }
}
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优化前处理用户在一个线程中执行，时间可能会很长影响系统整体性能。接下来，我们将使用多线程池来实现并发处理的优化。可以考虑使用 Java 中的 Executor 框架来管理线程池。我们可以创建 ThreadPoolExecutor 类来定义线程池，并指定线程池的核心线程数、最大线程数和线程存活时间等参数。在处理每个用户时，我们可以将任务分配给线程池中的一个线程进行处理，这样可以同时处理多个用户，提高系统的并发性能。以下是优化后的代码示例：
优化后：
@Service public class UserService { @Resource private UserRepository userRepository ; private ThreadPoolExecutor pool; @Override public List<User> getUsers() { int coreThreads = 10; // 核心线程数 int maxThreads = 20; // 最大线程数 long keepAliveTime = 60L; // 线程存活时间（单位：秒） ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor( coreThreads, maxThreads, keepAliveTime, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>()) ; List<User> users = userRepository.findAll() ; for (final User user : users) { pool.execute(() -> { // TODO }); } pool.shutdown(); // 关闭 return users; } }
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注意要在最后调用 pool 的 shutdown 方法来关闭线程池（非阻塞）。这样，系统可以同时处理多个用户，提高并发性能。
优化数据库查询
在 Spring 框架中，数据库查询是常见的高负载点之一。因此，优化数据库查询是提高系统性能的关键。可以从以下几个方面对数据库查询进行优化：
使用索引：为数据库中的字段添加索引(根据情况最好是联合索引)可以加速查询速度。
避免使用 SELECT *：避免查询所有字段，只查询需要的字段可以提高查询速度，尽可能的应用覆盖索引。
分页查询：使用分页查询可以减少查询的数据量，从而提高查询速度。
批量操作：尽可能减少与数据库的交互次数，可以批量操作来减少查询次数。
使用连接池：连接池可以管理数据库连接，避免频繁的创建和销毁连接，从而提高性能。
以上是一些 Spring 编程中性能优化的实际案例。通过对这些案例的分析和学习，可以更好地应用 Spring 框架，提高系统的性能和可靠性。
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